燃料電池微型熱電聯(lián)產(chǎn)在日常使用中的適用性已在眾多現(xiàn)場測試中作為原型和前置設(shè)備進(jìn)行了測試。如今，在一戶和兩戶住宅中，有許多可用于發(fā)電的供熱設(shè)備。在這里，我們介紹目前德國市場上主要的燃料電池微型熱電聯(lián)產(chǎn)。
Inhouse，inhouse5000+
Inhouse 從上世紀(jì)90年代開發(fā)研究低溫質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)。2007起參與了歐盟的ene.field示范項(xiàng)目、德國的Callux和NIP1、NIP2項(xiàng)目。Inhouse5000+燃料電池微型熱電聯(lián)產(chǎn)采取落地式方式，電輸出為5kW，熱輸出為7.5kW。這使得氫燃料電池非常適合小型公寓樓和企業(yè)，比如辦公樓、旅館或飯店，實(shí)現(xiàn)高效發(fā)電和供熱。Inhouse5000+憑借其良好的調(diào)制能力，電輸出可根據(jù)需求在1.5至5kW之間調(diào)節(jié)，即使在夏季也可連續(xù)運(yùn)行。
Inhouse5000+尺寸為740 x 1550 x 1159mm，重量為380kG，電效率34%，總效率92%，效率高于大多數(shù)天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。Inhouse5000+除了產(chǎn)生少量氮氧化物之外，不會產(chǎn)生煙塵、細(xì)粉塵或二氧化硫。相較天然氣驅(qū)動的熱電聯(lián)產(chǎn)，二氧化碳排放減少30%以上。由于減少機(jī)械部件的使用，inhouse5000+設(shè)備緊湊，維護(hù)簡便，使用壽命長，已知最長運(yùn)行時間的一臺設(shè)備超過10年。Inhouse也是能源管理專家，提供綜合能源管理解決方案，使能率提高并節(jié)省能源成本。
圖片來源：Inhouse
BoschThermotechnik，F(xiàn)C10
博世熱力技術(shù)集團(tuán)旗下的Buderus和Junkers品牌從2016年開始批量生產(chǎn)固體氧化物燃料電池Logapower和Cerapower FC10燃料電池微型熱電聯(lián)產(chǎn)。電效率為45％，總效率為85％，電輸出700W，尺寸為1200 x 600 x 1800mm，重量為304kG，熱水箱為75L，緩沖水箱為135L。FC10燃料電池微型熱電聯(lián)產(chǎn)的價格在20,000到30,000歐元之間。
博世的FC10燃料電池微型熱電聯(lián)產(chǎn)已經(jīng)在ene.field示范項(xiàng)目中與能源服務(wù)提供商EWE進(jìn)行了測試。在2015，Buderus和Junkers分別展示了黑色外殼的Logapower BZH192iT燃料電池的下一代產(chǎn)品，以及白色外殼的Cerapower 9000i的發(fā)電情況。BZH192iT和9000i燃料電池微型熱電聯(lián)產(chǎn)是日本愛信精機(jī)（Aisin Seiki）燃料電池電池技術(shù)的改進(jìn)版本，該燃料電池微型熱電聯(lián)產(chǎn)也安裝在最新的FC10中。博世長期以來一直在研究燃料電池微型熱電聯(lián)產(chǎn)。早在2002年博世就在開發(fā)質(zhì)子交換膜燃料電池。2004年起與RWE合作參與ene.field示范項(xiàng)目。2012年與日本愛信精機(jī)合作開發(fā)了一種基于京瓷SOFC燃料電池堆的燃料電池微型熱電聯(lián)產(chǎn)。
圖片來源：Buderus
Elcore，Elcore 2400
Elcore使用燃料電池技術(shù)開發(fā)和生產(chǎn)高效的能源系統(tǒng)。該公司目前專注于為單戶家庭使用天然氣驅(qū)動的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。2014年，Elcore 2400燃料電池微型熱電聯(lián)產(chǎn)開始在市場上銷售，該產(chǎn)品是Elcore的第一款燃料電池微型熱電聯(lián)產(chǎn)，采取掛壁式方式，設(shè)計輸出功率為0.3 kW，熱輸出為0.7 kW，用于家庭的基本能源消耗。EC2400設(shè)備的總效率為104％，其工作效率如此之高，以至于廢熱可全部用于熱水。
Elcore 2400燃料電池微型熱電聯(lián)產(chǎn)的尺寸為600 x 550 x 1050 mm，總重量僅為115 kG。除了現(xiàn)有的燃?xì)饧訜嵫b置外，還可以隨時安裝附加設(shè)備。Elcore為此提供了特殊的包裝。附加燃燒器的熱輸出可以從2.8至19.5 kW或從7.8至33.2 kW進(jìn)行選擇。同樣，也可以選擇500L儲水罐或外部儲水罐。除燃料電池組外，Elcore還提供相關(guān)的MEA（膜電極組件）、電極，催化劑。此外，Elcore還將為公寓樓和商業(yè)用途提供性能更高的能源系統(tǒng)。
圖片來源：Elcore
HEXIS，Galileo 1000 N
瑞士溫特圖爾的Hexis AG在2015年被Viessmann 完全接管，開發(fā)了落地式燃料電池微型熱電聯(lián)產(chǎn)Galileo 1000 N，該微型熱電聯(lián)產(chǎn)于2016年投放市場。它的熱輸出為1.8kW，電輸出為1 kW，以滿足每年約4,000至5,000 kWh的基本電力需求以及每年約15,000和30,000 kWh的總熱量需求。如果建筑物熱需求超過此值，Hexis為Galileo 1000N集成了7至21kW熱輸出燃燒器。
Galileo 1000 N尺寸為620 x 580 x 1650mm，重量為210kG，結(jié)構(gòu)緊湊，重量較輕。燃料電池模塊位于燃料電池微型熱電聯(lián)產(chǎn)的上部，易于維修保養(yǎng)。下部裝有用于功率轉(zhuǎn)換、熱量提取和提供更多熱量的組件。其中集成了帶有風(fēng)扇和燃?xì)?空氣組合的附加燃燒器以及加熱回路泵。來自燃料電池和附加燃燒器的廢熱用于通過熱水回路提供室內(nèi)供暖和熱水。鼓風(fēng)機(jī)為燃料電池提供了預(yù)熱的空氣。在部分負(fù)載范圍內(nèi)，Galileo 1000 N以300至600W功率進(jìn)行電調(diào)節(jié)。
圖片來源：Hexis
Remeha，eLecta 300
Remeha的eLecta 300燃料電池微型熱電聯(lián)產(chǎn)是一種帶有聚合物電解質(zhì)膜（PEM）的燃料電池，專為單戶住宅設(shè)計，用于熱電聯(lián)產(chǎn)，熱輸出為5.2-21.8kW。憑借燃料電池微型熱電聯(lián)產(chǎn)，Remeha提供了一種結(jié)合熱量和高發(fā)電量的系統(tǒng)。
eLecta 300燃料電池系統(tǒng)配有300升緩沖水罐，用于飲用水加熱以及用于快速安裝的預(yù)組裝系統(tǒng)。冷凝峰負(fù)荷鍋爐和液壓模塊集成在預(yù)組裝系統(tǒng)中。液壓模塊由一個混合加熱回路（可以選擇第二個加熱回路）。eLecta 300燃料電池系統(tǒng)已經(jīng)可以安裝在2米高的地窖中，并且特別容易維護(hù)，僅需要每5年進(jìn)行一次維護(hù)。
圖片來源：Remeha
SenerTec，Dachs Innogen
SenerTec燃料電池微型熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)Dachs Innogen使用東芝燃料電池，電輸出為0.7 kW，熱輸出為0.96 kW。250至700W設(shè)備之間的調(diào)制被耦合到一個5.2至21.8kW輸出配備峰值負(fù)載鍋爐和一個300L緩沖器。通過調(diào)節(jié)操作，燃料電池還可以在夏季不間斷地與熱水生產(chǎn)同時發(fā)電。
Dachs Innogen電效率37％，整體效率90％。燃料電池單元的尺寸為453 x 728x 1054mm，整套系統(tǒng)為655 x 1065 x 1800mm。燃料電池模塊重115kG。SenerTec燃料電池微型熱電聯(lián)產(chǎn)于2016年投放市場。
Dachs Innogen燃料電池微型熱電聯(lián)產(chǎn)基于Baxi Innotech技術(shù)，該技術(shù)隸屬于BDR Thermea集團(tuán)。Dachs Innogen是GAMMA PREMIO的升級開發(fā)版，而GAMMA PREMIO則基于來自Baxi Innotech的GAMMA 1.0微型熱電聯(lián)產(chǎn)。憑借1 kW的電功率和1.8 kW的熱輸出，一個集成的冷凝鍋爐（3.5至15或20 kW），一個能源管理器以及一個儲熱庫，這種供暖系統(tǒng)能夠提供高達(dá)75％的電力，并通過內(nèi)部生產(chǎn)提供完整的熱需求，總效率為97％。
Baxi Innotech的1 kW燃料電池微型熱電聯(lián)產(chǎn)的一個優(yōu)點(diǎn)是啟動/停止階段僅為60或30分鐘，因此該設(shè)備也可以在短時間內(nèi)投入運(yùn)行。能源管理系統(tǒng)確保燃料電池在50％到100％的負(fù)載之間運(yùn)行盡可能長的時間，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最高的整體效率。有了這項(xiàng)功能，Baxi Innotech領(lǐng)先于其他供應(yīng)商，因?yàn)閷θ剂想姵匚⑿蜔犭娐?lián)產(chǎn)，加熱系統(tǒng)和緩沖存儲器的優(yōu)化以及對典型用戶習(xí)慣的考慮有助于延長年度運(yùn)行時間。
圖片來源：SenerTec
SOLID POWER，EnGen-2500和BlueGEN
SolidPower GmbH成立于2014年，是Mezzolombardo意大利SOLID Power SpA在德國的分支機(jī)構(gòu)。EnGen-2500燃料電池微型熱電聯(lián)產(chǎn)是固體氧化物燃料電池，電效率為50％，總效率為90％。在高達(dá)70°C的流動溫度下可實(shí)現(xiàn)30％至100％的自動輸出調(diào)制，即使在夏季使用熱水運(yùn)行時，EnGen-2500 仍可高效發(fā)電。該設(shè)備尺寸為630 x 830 x1700 mm，重量為350 kG，于2017年上市。
隨著2015年7月1日收購Ceramic FuelCells GmbH，Solid Power 接管了燃料電池微型熱電聯(lián)產(chǎn)BlueGEN。BlueGEN的電效率高達(dá)60％，總效率高達(dá)85％。由于高電效率和較低的熱量輸出，BlueGen系統(tǒng)提供了全年發(fā)電的可能性。
BlueGen為SOFC燃料電池技術(shù)，最佳工作點(diǎn)為1.5 kW電輸出和0.6kW的熱輸出。BlueGen尺寸為600 x660 x 1100 mm，重量約為200 kG，可以單獨(dú)與一個額外的燃燒器組合使用。近年來，BlueGen設(shè)備已通過了眾多現(xiàn)場測試，自2012年以來已在市場上銷售。
SOLIDPower在2018年11月向公眾展示了BlueGen BG-15燃料電池，這是海因斯堡（ Heinsberg燃料電池制造商對固體氧化物燃料電池技術(shù)創(chuàng)新的進(jìn)一步開發(fā)。
圖片來源：SolidPower
Vaillant，G6
在歐洲范圍內(nèi)的60個系統(tǒng)的現(xiàn)場測試中，Vaillant在各種燃料電池技術(shù)方面擁有多年的經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)運(yùn)行時間超過40萬小時。在此基礎(chǔ)上，Vaillant專注于進(jìn)一步開發(fā)Sunfire GmbH（以前為Staxera GmbH）的固體氧化物電堆模塊的燃料電池微型熱電聯(lián)產(chǎn)?，F(xiàn)在的第六代Vaillant G6燃料電池微型熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)計為落地式緊湊型設(shè)備，該設(shè)備中除了燃料電池模塊外還集成了一個冷凝單元。
G6燃料電池系統(tǒng)的電輸出為0.8 kW，熱輸出為1.5 kW。附加的燃?xì)馊紵鞯妮敵龉β蕿?.8至27 kW，電效率為33％，總效率為92％。G6也可以單獨(dú)選擇一個存儲器。于2017年上市，尺寸為599 x 693 x 1640 mm，重量為150 kG 。
圖片來自：Vaillant
Viessmann，Vitovalor 300-P
Vitovalor 300-P燃料電池微型熱電聯(lián)產(chǎn)為低溫質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)，電輸出為750W，白天可產(chǎn)生高達(dá)15 kWh的電量，可滿足大部分家庭需求，燃料電池模塊的熱輸出為1 kW，符合典型的單戶住宅建筑的基本要求。電效率為37％，總效率為90％。
即使在特別寒冷冬天，Vitovalor 300-P燃料電池微型熱電聯(lián)產(chǎn)集成了19kW燃?xì)忮仩t，提供充足的熱輸出。配備46L的飲用水裝載箱 ，可以選擇擴(kuò)展到300L，還有一個170升的熱水緩沖箱。
燃料電池模塊重125kG，微型熱電聯(lián)產(chǎn)165kG。兩種設(shè)備均以單獨(dú)的單元提供，可以單獨(dú)安裝，并且占地面積僅為0.65 m2。與Viessmann的所有標(biāo)準(zhǔn)組件一樣，該安裝裝置的組裝時間也很短。設(shè)備中已集成了用于記錄發(fā)電量的CHP儀表、燃?xì)獗砗蜔崃勘?。帶峰值?fù)載鍋爐和20 kW輸出功率的Vitovalor 300-P燃料電池加微型熱電聯(lián)產(chǎn)的成本約為26,000歐元。
圖片來自：Viessmann
燃料電池微型熱電聯(lián)產(chǎn)的比較
